Одним из главных преимуществ бактериологов по сравнению с традиционными биохимиками, работающими с эукариотами, являлась доступность широкого набора мутантных микроорганизмов, что позволяло бактериологам проводить сложные генетические эксперименты. Изучение наследственных взаимосвязей у эукариот требовало длительного времени, причем особенно длительным временем генерации отличаются млекопитающие. Наиболее остро эта проблема проявилась при изучении генетики человека, которая в лучшем случае остается лишь описательной наукой. Способность клеток к росту в культуре привела к развитию методов клонирования, хранения и слияния клеток, что в свою очередь привело к становлению новой области науки - генетики соматических клеток.
Клетки, синтезирующие интересующие исследователей антитела (например, клетки селезенки животных, иммунизированных специфическими антигенами), плохо росли в культуре или совсем не росли, а клетки миеломы продуцировали антитела с неизвестной специфичностью. Способность этих двух типов клеток к слиянию позволила в последнее время наладить крупномасштабное производство моноклональных антител. Если мышь иммунизировать неочищенным препаратом антигена и затем клетки ее селезенки гибридизовать с клетками миеломы, то среди полученных гибридных клеток найдется по крайней мере одна, продуцирующая антитела, специфические к исходному антигену. Эта клетка может быть клонирована и трансплантирована в мышь в форме опухоли, продуцирующей высоко специфические антитела в количестве, измеряемом граммами. Представляя безусловный интерес для иммунологов, это, кроме того, дает возможность биохимику получать антитела к материалу, который он не может должным образом очистить [18].
2.4 Отрицательные стороны при работе с культурой клеток
Клетки - это "кирпичики", из которых построен организм, и они очень сходны у самых различных животных. Для удобства исследования отдельные клетки, ткани, органы и их системы можно рассматривать самостоятельно. Но главным моментом такого подхода служит представление о том, что функция каждой клетки, ткани и органа находится в тесной связи с функциями других клеток, тканей, органов и систем, а весь комплекс регуляторных механизмов обеспечивает не только тонкое взаимодействие внутри организма, но и приспособление организма как целого к постоянно меняющимся физико-химическим и социальным условиям среды [19, 20].
Характерная черта большинства многоклеточных организмов - множественность, дифференциация и специализация структур и функций составляющих их элементов. Так, в организме позвоночных животных насчитывается примерно 1015 клеток, дифференцированных приблизительно на 200 клеточных типов, формирующих высокоспециализированные ткани, органы и системы. Такая степень множественности, дифференциации и специализации составляющих компонентов требует высокого уровня их интеграции и координации, без чего не может быть обеспечено существование организма как единого целого с его способностью к самостановлению, самосохранению и самовоспроизведению. Это обстоятельство эволюционно обусловило возникновение в многоклеточных системах разнообразных форм, механизмов и уровней организующих межклеточных взаимодействий. Они в конечном счете сводятся к взаимному обмену клеток утилизируемыми веществами - строительными и топливными материалами (системы межклеточной передачи веществ и энергии), к межклеточному сигнальному управлению характером и интенсивностью обмена веществ и энергии в клетках (системы межклеточной передачи информации, или сигнальные системы). Обе коммуникативные системы взаимодействий осуществляются соответственно с помощью утилизируемых и сигнальных метаболитов (утилизонов и информонов). Оба типа метаболитов секретируются и транспортируются от клетки к клетке либо по контактам (простые; высокопроницаемые, или "щелевые"; нервные синапсы) их поверхностей, либо с циркулирующими жидкостями (кровь, гемолимфа, а также лимфа, ликвор) - гуморально.
В формировании стабильной целостности организма при его взаимоотношениях с внешней средой важное значение имеют процессы межклеточного управления с помощью информонов. Существенно дополняя и координируя механизмы внутриклеточного управления (генетические, ферментативные, мембранно-транспортные), межклеточные взаимодействия направленно изменяют с их помощью - необратимо программируют (детерминируют) или обратимо регулируют (контролируют) - метаболизм отдельных клеток в соответствии с потребностями самих клеток, тканей, органов, целого организма. Кроме того, возникшие в клетках под влиянием надклеточных сигналов метаболические сдвиги вторично приводят к направленному обратимому изменению потока утилизируемых веществ. В результате системы межклеточного управления специфически позитивно или негативно программируют цитодифференцировку и регулируют жизнедеятельность клеток (непосредственно и при участии утилизонов), определяя необходимые для организма целостность и постоянство внутренней среды, его гомеостаз [21].
Успех изучения целого организма зависит не только от знания макро - и микроструктуры органов, основы протекания физических и химических процессов в живых тканях, но и представления организма в как единой функционирующей системы, в которой все органы и ткани находятся в тесном взаимодействии между собой. При этом особое внимание следует уделить взаимодействию каждого органа и систем в зависимости от меняющейся ситуации в организме и вне его.
Целостный организм неразрывно связан с окружающей его внешней средой и поэтому, как писал еще И.М. Сеченов, в изучение организма должна входить и среда, влияющая на него [20].
В отличие от целостного организма культуры клеток лишены структурной организации, не имеют характерной гистологической архитектуры. Динамические свойства культивируемых клеток часто трудно контролировать, также трудно реконструировать in vitro некоторые клеточные взаимодействия, наблюдаемые in vivo.
Популяция клеток не всегда гомогенна и обладает фиксированным фенотипом. Некоторые культуры, например, кератиноциты эпидермиса, содержат стволовые клетки, клетки-предшественники и кератинизированные чешуйчатые клетки. В такой культуре происходит постоянное обновление за счет стволовых клеток, пролиферация и созревание клеток-предшественников, а также необратимая дифференцировка, сопровождающаяся "слущиванием" чешуйчатых клеток в культуральную среду.
В свежевыделенных культурах (первичных) наиболее полно представлены типы клеток той ткани, откуда они были получены. Пассирование обеспечивает возможность продления существования культуры, возможность клонирования, исследования и сохранения свойств клеток, однако при этом получаются более однородные популяции, а также теряются специализированные клетки. После нескольких пересевов линия клеток либо гибнет, либо трансформируется и становится постоянной клеточной линией. Свойством "бессмертности" обладают в основном клетки, полученные из опухолей. Появление постоянной линии клеток констатируется по морфологическим изменениям (уменьшение размера клеток, снижение их адгезивности, округление, увеличение ядерно/цитоплазматического отношения, по увеличению скорости роста, по снижению зависимости от сыворотки, по увеличению эффективности клонирования, по снижению зависимости от субстрата, по увеличению гетероплоидности (хромосомные различия между клетками) и анеуплоидности и по увеличению опухолеродности. Нормальные клетки могут трансформироваться в постоянную линию, не становясь при этом злокачественными.
В настоящее время клеточные и тканевые культуры позволяют исследовать такие важные для медицины проблемы, как перерождение нормальных клеток в опухолевые, всесторонне изучать их свойства, чувствительность клеток к физическим и химическим факторам, в том числе к лекарствам, а также определять потенциальную мутагенность и канцерогенности этих факторов, т.е. их способность вызывать мутации и опухоли. Разработка методов длительного культивирования позволяет формировать банки клеточных линий, обладающих определёнными генетическими и биохимическими свойствами. На этой основе создаются методы криоконсервации - сохранение в условиях глубокого охлаждения клеток, тканей и органов для трансплантации (пересадки), в качестве резервного генофонда редких и исчезающих биологических видов, а также для других целей. С конца XXв. стали возникать банки, в которых хранятся замороженные стволовые клетки, используемые для лечения самых различных болезней и травм.
Клеточные культуры служат также удобными объектами для изучения тканевой несовместимости и других иммунных реакций. Они используются в диагностике вирусов и для получения вакцин. Таким образом, культура клеток и тканей применяется для решения как фундаментальных теоретических проблем (таких, напр., как клеточная дифференцировка), так и различных практических задач, особенно в области медицины. Этот метод - неотъемлемая составная часть генной инженерии, клеточной инженерии, клонирования и других направлений экспериментальной биологии [21, 22].
3. Этика Научных Исследований
3.1 Этика научных исследований в ветеринарии
Сегодня актуальным является повышение значения этических аспектов науки, ускорение научно-технического прогресса, превращение научной профессии в массовую, усиление роли коллективных форм трудовой деятельности в науке. В результате становится необходимым освещение различных вопросов этики ученых как своеобразной профессиональной группы. Для них проведение научных исследований - это неотъемлемая составляющая учебного процесса, путь к самостоятельному познанию истины и проверка способности к разрешению различных вопросов проблемного характера.
Как указывал академик К.И. Скрябин, по количеству объектов изучения, а также по своей глубине ветеринарная медицина представляет собой самое интересное звено человеческой жизни. Ведь нет другой науки, которая бы исследовала и предохраняла от болезней такое большое количество представителей животного мира. Ветеринарную медицину тревожит также судьба мелких домашних животных, редких и экзотических животных зоопарков, различных лабораторных животных, которых она защищает, беспокоится за состояние их здоровья.
На сегодня в мире насчитывается более 150 заболеваний, общих для человека и животных. Это заболевания различной природы, и чтобы уберечь от них здоровье людей, следует ликвидировать их среди животных. Для этого в нашей стране осуществляются тесные контакты между ветеринарно-санитарной и медицинской службами, а научные разработки проблем профилактики таких болезней проводятся по комплексной программе ученых ветеринарной и гуманитарной медицины.
Особого внимания заслуживает ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов животноводства. Здесь важно не только предотвратить попадание в пищу продуктов от больных животных, возникновение кормовых токсикоинфекций, но и защитить человека от потребления продуктов, которые содержат микотоксины, пестициды, антибиотики и другие вредные вещества. Дальнейшее совершенствование методов экспертизы продуктов животноводства - важная перспективная задача ветеринарной медицины.
Нельзя не вспомнить и лабораторных животных, которых широко используют в экспериментальной медицине. На них изучают спонтанные и экспериментальные новообразования, работу искусственного сердца. Результаты исследований в первую очередь зависят от здоровья лабораторных животных, отсутствия инфекционных, инвазионных и других болезней.
Важной является проблема охраны окружающей среды и животного мира. Промышленное животноводство остро поставило проблему охраны окружающей среды, предотвращение ее загрязнения стоками животноводческих комплексов. Надежное обеззараживание, защита окружающего воздушного бассейна, проблемы дезодорации нуждаются в оптимальном решении.
Важное значение имеет деятельность ветеринарной медицины по проверке на токсичность, тератогенность, мутагенность и канцерогенность предложенных для использования с сельском хозяйстве и животноводстве пестицидов, инсектицидов, биологически активных веществ, кормовых добавок и др. эта работа в перспективе приобретает важное значение, поскольку практически мы вступили в полосу химизации как растениеводства, та и животноводства [24, 25].
3.2 Основные научные проблемы ветеринарной медицины
Перед ветеринарной наукой стоят важные задачи по дальнейшему развитию научных исследований в различных направлениях, особенно в области молекулярной биологии и генной инженерии - основ современной биотехнологии. К новым направлениям можно отнести ветеринарную иммунологию, генетику, лейкозологию и онкологию, гнотобиологию. Перспективным также считается использование ветеринарных аспектов животных, особенно в промышленном животноводстве.
Современная биотехнология уже делает вклад в ветеринарную медицину. Здесь особенно ощутимым является создание генно-инженерных вакцин для профилактики болезней животных, использование моноклональных антител с диагностической и лекарственной целью, иммуноинвазионных болезней для диагностики инфекционных и инвазионных болезней сельскохозяйственных животных.
Новым подходом к созданию вакцинных препаратов является использование методов генной инженерии. Например, создание таким методом вакцин против ящура полностью предотвращает опасность занесения вируса в окружающую среду. Новые методы удешевят технологию производства вакцин и снимут проблему возможной остаточной вирулентности.
Использование методов генной инженерии является перспективным для создания вакцин против таких вирусных болезней, при которых не удается получить стабильного вакцинированного штамма.
Новая технология промышленного изготовления антител обещает внести существенные изменения в такие отрасли ветеринарной медицины, как диагностика болезней, лечение больных, а также пассивная иммунизация.
Иммуноферментный метод позволит прижизненно диагностировать тяжелые болезни, возбудители которых в организме слабо стимулируют синтез антител, вследствие чего создают проблемы выявления носителей и больных с бессимптомным проявлением заболевания. К тому же своей чувствительностью он дает возможность обнаружить ранние формы болезни и является более экономичным.
Значительный прогресс ветеринарной медицины связывают с дальнейшим развитием иммунологии - науки, которая охватывает все аспекты защиты организма от генетически чужих веществ экзо - и эндогенного происхождения. Она изучает не только проблемы иммунитета при инфекционных заболеваниях.
Иммунологические методы должны найти более широкое использование и в селекционно-генетической работе. Перспективы открываются и перед ветеринарной генетикой, задачей которой является создание высокопродуктивных стад животных с генетически закрепленной высокой стойкостью против заболеваний, длительным сроком продуктивного использования животных. Если на сегодня учитывались только хозяйственно полезные признаки, то селекция и генетика животных должны в будущем отработать и показатели общей стойкости животных к заболеваниям.
Важные проблемы стоят и перед лейкозоологией. Изучение лейкозон имеет общебиологическое значение, поскольку помогает раскрыть молекулярные механизмы процессов дифференцирования и трансформации кроветворных клеток. В гемобластозах есть общая особенность течения - системный характер поражения, а также исключительная сложность ранней их диагностики, что затрудняет разработку эффективных методов лечения больных и борьбы с болезнью. Открытие эффективных методов профилактики и борьбы с гемобластозами с/х животных не только уменьшит экологические убытки, но и поможет сберечь уникальный генофонд молочного животноводства и птицеводства - плоды многовековой народной и научной селекции, бесценное приобретение человечества [26, 27].
3.3 Особенности этики научных работников
Профессиональная этика в сфере науки требует высокой оценки роли науки в жизни общества. Профессиональная этика ученого неразрывно связана с мировоззрением, общественной моралью, необходимостью отстаивать истину и добиваться использования научных достижений на благо, а не на зло людям.
Профессиональная этика формирует готовность правильно воспринимать критику и при необходимости пересматривать ошибочные представления, независимо от того, насколько крепки традиции; способность сочетать научную добросовестность с личной честностью исследователя; осуждает стремление адаптировать результаты исследований в зависимости от карьеристских рассуждений. Она осуждает украшение фактов для подтверждения тех или иных положений, присвоение чужих данных и научных идей, создание монополий той или другой научной школы, подмену свободы творческих обсуждений проявлением верности "научному клану" и т.д.
Требования этики науки редко формулируются в виде кодексов, как правило, они усваиваются каждым ученым в процессе его профессиональной подготовки и деятельности. Они охватывают различные виды деятельности ученых, подготовку и проведение исследований, публикацию полученных результатов, проведение научных дискуссий, экспертизу полученных коллегой данных.
В современной науке особую остроту приобрели этические проблемы взаимоотношений науки и ученого с обществом, то есть социальная ответственность ученого. Для этого, чтобы заниматься научной деятельностью, необходима моральная санкция со стороны общества. поэтому вопросы о моральном оправдании и обосновании таких занятий обсуждаются постоянно. Но в эпоху научно-технической революции науки и масштабов ее социальных эффектов, проблемы ответственности ученого перед обществом особенно заострились и наполнились новым содержанием. Социальная ответственность ученого на современном этапе научного прогресса выражается, в первую очередь, в стремлении предвидеть нежелательные для человека и человечества последствия, потенциально заложенные в результатах его исследований, а также в информировании общественности о возможности такого рода последствий и путях их предупреждения.
Этика в науке - это система моральных требований, норм и правил, которые регулируют взаимоотношения в действиях ученых, поощрения и морального наказания.
В процессе развития науки этика постоянно меняется. Вместе с тем для нее характерна преемственность, сохранение ключевых этических ценностей. В нормах этики науки воплощены, в первую очередь. Общечеловеческие моральные требования и запреты, конкретизированы особенности научной деятельности. Так, плагиатора можно квалифицировать как нарушителя заповеди "не кради", а фальсификатора, умышленно искажающего данные эксперимента, - заповеди "не обманывай".
Кроме того, этические нормы науки служат для утверждения и защиты специфических ценностей ее самой. Первая среди них - бескорыстный поиск и отстаивание истины. И поскольку не всегда удается оценить истинность полученных данных, нормы этики не требуют, чтобы результат каждого исследования обязательно давал истинные знания. Достаточно, чтобы этот результат был новым, обоснованным.
Научные достижения были бы невозможными без взаимного доверия между теми, кто в этой деятельности участвует. Поэтому нарушения норм научной этики закономерно нуждаются в моральных санкциях со стороны научного содружества, которые могут быть, слишком ощутимыми для нарушителя вплоть до исключения его из научного коллектива [28].
Заключение
Прошедший век оставил нам в наследство современную биоэтику: науку с беспредельными амбициями и весьма ограниченным содержанием. Это неудивительно, если учитывать, что эта наука призвана согласовать самые разнородные методы и дать ответы на самые сложные вопросы человеческой жизни.
Эта научная отрасль выступила как самостоятельное направление научных исследований в шестидесятые годы прошлого века. Своим предметом биоэтика считает все вопросы этики в отношениях человека со всем живым миром. Причиной, которая вызвала чрезмерный интерес к биоэтике - это стремительное развитие биологии и применение её разработок в медицине. В центре внимания биоэтики стоят вопросы, поднятые главным образом под влиянием новейших технологий.
Список литературы
1. Байбурин А.К. Топорков А.Л. У истоков этики. - Л., 1990
2. Вернадский В.И. Живое вещество и ноосфера. - М.: Наука, 2007, с.64.
3. Фрайер Ф.Г. Картина жизни. - М.: Наука, 2006, с.54.
4. Гусейнов А.А. Великие моралисты. М.: "Республика", 1995.
5. Швейцер А. Упадок
8-09-2015, 20:12